3.3 Определение расчетного сопротивления грунта под подошвой фундамента

Согласно предыдущим расчетам

.

3.4 Проверка напряжений под подошвой фундамента

Определим среднее, максимальные и минимальные напряжения под подошвой фундамента и сравним их с расчетным сопротивлением грунта

;

;

,

где соответственно среднее, максимальное и минимальное

давление подошвы фундамента на основание, ;

расчетная вертикальная нагрузка на основание с учетом

гидростатического давления, ;

площадь подошвы фундамента, ;

расчетный момент относительно оси, проходящей через центр

тяжести подошвы фундамента, ;

момент сопротивления по подошве фундамента, ,

,

расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента, ;

коэффициент условий работ;

коэффициент надежности по назначению сооружения.

,

где и нагрузки от веса фундамента и грунта на его уступах с

учетом взвешивающего действия воды, ;

нагрузка от веса воды, действующей на уступы фундамента, ;

высота конструкции фундамента, .

Нагрузка от веса фундамента

;

.

Нагрузка от веса грунта

;

;

.

Нагрузка от веса воды

.

.

.

Проверка

; ; выполнилось

; ;

; .

Условия соблюдаются. Принимаем размеры фундамента (рисунок 1)

; ; ; .

3.5 Расчет осадки фундамента

Метод послойного суммирования рекомендуется СНиП 2.02.01-83 для расчета осадок фундаментов шириной менее . Величина осадки фундамента определяется по формуле

,

где безразмерный коэффициент;

среднее вертикальное (дополнительное) напряжение в слое

грунта;

и h соответственно толщина и модуль деформации слоя

грунта /1, табл. 1.2/;

число слоев, на которое разбита сжимаемая толщина основания.

Техника расчета сводится к следующему

1. Сжимаемую толщину грунтов, расположенную ниже подошвы фундамента, разбиваем на элементарные слои

,

где ширина подошвы фундамента.

Границы слоев должны совпадать с границами слоев грунтов и уровнем подземных вод. Глубина разбивки должна быть примерно равна

.

2. Определяем значения вертикальных напряжений от собственного веса грунта на уровне подошвы фундамента и на границе каждого подслоя

,

где вертикальное напряжение от собственного веса грунта на уровне

подошвы фундамента;

удельный вес грунта слоя;

толщина слоя грунта.

.

Делаем расчеты

;

;

;

;

;

;

;

.

Природное давление грунта в слоях рассчитываются с учетом взвешивающего действия воды, так как они не являются водоупорными.

3. Определяем дополнительное вертикальное напряжение в грунтах под подошвой фундамента

.

Среднее давление на грунт от нормативных постоянных нагрузок

;

Значения ординат эпюры распределения дополнительных вертикальных напряжений в грунте

,

где коэффициент, принимаемый /1, табл. 3.4/ в зависимости от формы

подошвы фундамента и относительной глубины .

Вычисления проводятся в таблице 4.

4. Определяем нижнюю границу сжимаемой толщины (В.С.). Она находится на горизонтальной плоскости, где соблюдается условие

.

5. Определяем осадку каждого слоя фундамента

;

где безразмерный коэффициент для всех видов грунтов;

среднее дополнительное вертикальное напряжение в слое

грунта, равное полусумме указанных напряжений на верхних и нижних

границах слоя.

Осадка основания фундамента получается суммированием величины осадки каждого слоя. Она не должна превышать предельно допустимой осадки сооружения

,

где предельно допустимая осадка, ;

длина меньшего примыкающего к опоре пролета, .

Окончательная осадка ;

; условие соблюдается.

Таблица № 4

Расчет осадки основания фундамента

Номер расчетного слоя	Глубина подошвы расчетного слоя от подошвы фундамента, zi, см	Толщина слоя hi, см	Расчетный удельный вес грунта γ, кН/м3	Природное давление σzg на глубине zi, кПа	Коэффициент ξ=2zi/b	Коэффициент αi	Дополнительное давление σzр на глубине zi, кПа	Среднее дополнительное давление в слое σzр ср, кПа	Модуль деформации грунта Еi, кПа	Осадка слоя Si, см
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
I	100	100	9.8	43,12 52,92	0.4	0,977	133,68 130,6	132,14	10000	1,34
II	300	200	10,2	73,32	1,2	0,747	99,86	115,23	42000	0,55
III	500	200	10,2	93,72	2,0	0,523	69,91	84,89	42000	0,40
IV	700	200	10,2	114,122222222222	2,8	0,375	50,13	60,02	42000	0,29
V	900	200	10,2	134,52	3,6	0,276	36,90	43,52	42000	0,21
VI	1130	130	10,2	147,78	4,8	0,184	24,60	30,75	42000	0,10
										Σ 2,89